JP2018151566A - 画像形成装置及び画像形成装置における光書込み光量調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置で、２つの要因に対して正確な光量補正を実現し濃度変動を抑える。【解決手段】感光体と複数の発光部を備える光書込み装置と感光体の回転角度を検出する検出手段と光書込み装置の複数の発光部間の光量ばらつきに起因する光量ばらつきを補正する第１の光量補正値を記憶する第１の光量補正値記憶部と光書込み装置以外に起因する光量ばらつきを補正する補正パラメータを記憶する第２の光量補正パラメータ記憶部と多値色画像の色画素とその色画素の位置に対応する補正パラメータを読み込み光量補正処理する多値画像補正処理部と補正後の多値色画像を階調処理して少値画像を作成する階調処理部と少値画像の色画素と対応する第１の光量補正値を読み込んで光量補正処理する少値画像補正処理部とを備え、多値画像補正処理部は、検出手段の検出結果に対応付けられた２次元の関数である補正パラメータを、感光体の回転角度に基づいて読み込む。【選択図】図１１

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成装置における光書込み光量調整方法に関する。

近年、発光素子アレイを光書込み装置として画像形成装置に使用されることが増えているが、発光素子アレイの製造誤差による各発光素子の角度誤差等の不均一（バラツキ）によって光量ムラが生じることが懸念される。光量ムラは、画像劣化の原因となり、印刷出力した画像に縦スジとなって現れてしまう。

そうした背景から、画像形成装置に使用される発光素子アレイのほとんどは、その内部に、発光素子間の光量を均一にするための補正機能を有している。例えば、個々の発光素子に対し、事前に光量を均一にする補正値を算出し、それらの補正値を示す光量補正データをＲＯＭ等の記憶部に格納しておく。そして、その発光素子毎の光量補正データを用い、その各発光素子に対して、駆動電流を個別に補正することにより、光量を均一化することが一般的に知られている。この技術では、ＬＥＤアレイは工場出荷時に各ＬＥＤの光量を測定し、その光量バラツキを補正する光量補正データに基づき補正を行っていた。

しかし、出荷時にばらつきを補正しても、長期間使用すると、ＬＥＤの経時的光量劣化や、点灯動作中の自己は発熱による光量低下による光量ムラの出現し、出力画像に縦スジ画像や濃度変動が発生することがあった。

そこで、経時的な劣化に対応するため、使用時間（発光時間）に基づいて、発光素子の光量が一定となるように、発光素子の駆動電流を制御して、光量の補正を行うことが知られている（例えば、特許文献１〜３）。

また、長時間使用すると、感光体／現像器等の作像ユニットの経時劣化や、感光体ドラムや現像ローラの偏心などにより、縦スジ画像に濃度変動が発生することがあった。

そこで、特許文献４，５においては、テスト画像を転写ベルト又は用紙に形成し、センサやスキャナーで読み込むことにより、光量補正値を求め、光量補正とプリンタ画像処理と印字プロセスまで含んだ光量補正処理を実施していた。

しかし、特許文献１〜３では、ＬＥＤのバラツキや劣化に対してのみ光量補正を行い、感光体/現像器等の作像ユニットの経時変化に伴う濃度変動について考慮されていなかった。一方、特許文献４、５のようにテスト画像を読み込んだ結果により光量補正を行うと、プリンタ画像処理と印字プロセスの変動に起因する濃度変動ついては対策できるが、ＬＥＤアレイ内の各ＬＥＤの工場出荷時のバラツキについては考慮されていなかった。

したがって、いずれの文献でも２つの異なる要因に対して、正確な光量補正を行うことは検討されていなかった。

そこで、本発明では上記事情に鑑み、２つの要因に対して、正確な光量補正を実現し、濃度変動を抑えることができる画像形成装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、
１又は複数の感光体と、
一軸方向の位置が互いに異なるように配列されている複数の発光部を備えて該複数の発光部それぞれからの光を感光体に照射することで書き込み可能な光書込み装置と、
前記感光体の回転角度を検出する検出手段と、
前記光書込み装置の複数の発光部間の光量ばらつきに起因する、前記発光部間の光量ばらつきを補正するために、前記発光部の発光量を補正する第１の光量補正値を記憶する第１の光量補正値記憶部と、
前記光書込み装置以外に起因する、前記複数の発光部によって照射された前記感光体上の光量ばらつきを補正するために、前記発光部の発光量を補正する補正パラメータを記憶する第２の光量補正パラメータ記憶部と、
ＰＤＬ又はＰＤＦを解析し、多値色画像を描画する描画処理部と、
描画された前記多値色画像の色画素を記憶する多値画像記憶部と、
前記多値画像記憶部により記憶された多値色画像の色画素と、その色画素の位置に対応する前記補正パラメータを読み込み、光量補正処理を行う多値画像補正処理部と、
前記多値画像補正処理部により生成された補正後の多値色画像に、階調処理を行って少値画像を作成する階調処理部と
前記階調処理部により処理された前記少値画像の色画素と、その色画素の位置に対応する前記第１の光量補正値を読み込み、光量補正処理を行って、補正後の少値の情報を前記光書込み装置へ送信する少値画像補正処理部と、を備えており、
前記多値画像補正処理部は、前記第２の光量補正パラメータ記憶部で記憶されている、前記検出手段の検出結果に対応付けられた２次元の関数である前記補正パラメータを、前記感光体の回転角度に基づいて、読み込む、
ことを特徴とする画像形成装置を提供する。

一態様によれば、画像形成装置において、２つの要因に対して、正確な光量補正を行い、濃度変動を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の機構部の全体構成の一例を説明する概要図。 図１に示す光書込み装置及び感光体を上下反対にした（ａ）斜視図及び（ｂ）側面図。 図２に示す光書込み装置内のＬＥＤ装置の発光面の構成の説明図。 図２（ｂ）のＬＥＤ装置内の制御の説明図であって、（ａ）は概略図であって、（ｂ）は（ａ）のＬＥＤ装置の制御タイミングチャート。 図４に示す駆動ＩＣ内のドライバーの注入電流補正回路の詳細図。 感光体及び現像ローラの変動の様子。 感光体における濃度変動を補正するための全体概略ブロック。 濃度変動測定用パターンの主走査方向に関する各位置における周期的濃度変動（正弦波近似、振幅及び初期位相を１次関数近似）を示す図。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の画像処理に係る制御ブロック図。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の光量補正の部分の内部機能ブロック図。 本発明の第１実施形態の画像形成装置における、画像処理の流れを示す概略フロー。 図９のエンジン特性画像処理部に含まれる、Ｃ版の画像位置補正処理部のブロック図。 図９のエンジン特性画像処理部に含まれる、多値画像補正処理部の機能ブロック図。 図９のエンジン特性画像処理部に含まれる、階調処理部のブロック図。 図１２の画像位置補正処理部で回転する、回転前のＣ版の画像と回転後のＣ版の画像。 図７のトナー濃度センサの各光学センサの位置を説明する図と、（ｂ）は光量補正情報取得処理において、濃度チャートパターン各光学センサから射出された検出用光の軌跡を説明する図。 本発明の実施形態の光量補正情報の取得処理に係るフローチャート。 図１８は、図９，図１６のようにトナー濃度センサで読み込まれたａ，ｂ，ｃの３つの出力レベルの計測データ。 図１８の計測データを、第２の光量補正用に光量補正用関数式に変換した正弦波近似の波形図。 第１実施形態のエンジン特性画像処理部の画像処理のフローチャート。 （ａ）多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部の画像メモリフォーマットと、（ｂ）各版のエンジン特性画像処理部により生成された少値Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像メモリフォーマット。 ＬＥＤ制御部の第１のＣＭＹＫ光量補正記憶部のフォーマット。 ＬＥＤアレイにおける第１のＣＭＹＫ光量補正値の設定例を示す図。 比較例に係る全体フロー。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の画像処理に係る制御ブロック図。 本発明の第２実施形態の画像形成装置の光量補正の部分の内部機能ブロック図。 本発明の第２実施形態の画像形成装置における、画像処理の流れを示す概略フロー。 図２５のエンジン特性画像処理部に含まれる、多値画像補正処理部の機能ブロック図。 第２実施形態のエンジン特性画像処理部の画像処理のフローチャート。 本発明の第２実施形態で格納される２次元の補正パターンの例。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

＜画像形成装置の概略構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の機構部の全体構成の一例を説明する概要図である。図１では、画像形成装置１はカラー画像形成であって、４つの感光体を含む４つの作像装置を備えるタンデム方式と称され、中間転写部材を含む２次転写方式の電子写真方式の画像形成装置を例として説明する。以下、図１に示す画像形成装置１を例に説明する。

図１に示す、画像形成装置１は、ＰＣ２（図９）からの情報を受け取る、少なくともプリンタ機能等を備えたプリンタでありうる。さらに、画像形成装置１は、コピー機能、スキャナー機能、ファックス機能、プリンタ機能等を備えたデジタル複合機、これらの複数の機能を備える、複合機である多機能周辺装置（Multifunction Peripheral:ＭＦＰ）であってもよい。

画像形成装置１のプリンタ部Ａには、中央に中間転写ユニットが内蔵されており、該中間転写ユニットには、無端ベルトである中間転写ベルト１０及び各色に対応する４つの一次転写器１１等が設けられている。中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４〜１６に掛け廻されており、時計回りに回動駆動される。

中間転写ベルト１０は、例えば伸びの少ないフッ素樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層に、弾性層を設けた複層ベルトである。弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムの表面に、フッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層を形成したものである。

第２の支持ローラ１５のベルト回転方向の下流側に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニングユニット１７が配置されている。

中間転写ベルト１０の上方には、作像装置２０が設けられている。詳しくは、第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５との間の中間転写ベルト１０には、その移動方向に沿って、ブラック（Ｋ），イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の各色の作像装置２０が配列されている。各色の作像装置２０は、感光体４０、帯電ユニット１８、現像ローラ２９及びクリーニングユニット１９等を備えている。作像装置２０は、プリンタ本体に対して脱着可能に装着されている。

作像装置２０の上方には、各色作像装置２０の各感光体ドラムに画像形成のための光を照射する、４つの光書込み装置（プリントヘッド）２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃが設けられている。光書込み装置の構成の詳細については、図２、３を用いて後述する。

中間転写ベルト１０の下方には、２次転写ユニット２２が設けられている。転写部材である２次転写ユニット２２では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して、中間転写ベルト１０を押し上げて第３の支持ローラ１６に押し当てるように配置されている。

この２次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０上の画像を記録紙Ｐ上に転写する。記録紙Ｐは用紙、記録媒体、シートともいう。２次転写装置２２の側方には、記録紙Ｐ上の転写画像を定着する定着ユニット２５があり、トナー像が転写された記録紙Ｐが定着ユニット２５の定着ニップに送り込まれる。

定着ユニット２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てることで、記録紙Ｐの表面上のトナー像を記録紙Ｐ内部に浸透させ、定着させる。なお、図１では、トナー像を記録紙Ｐに定着させるために、表面側で加熱・加圧する手段として定着ベルト２６の例を示しているが、表面側で、加圧・加熱する手段は、図３に示すように定着ローラであってもよい。

２次転写ユニット２２および定着ユニット２５の下方に、表面に画像を形成した直後の記録紙Ｐを、裏面にも画像を記録するために表裏を反転して送り出すシート反転ユニット２８が設けられている。

操作表示部（不図示）のスタートスイッチが押されると、Ｄで示す原稿自動搬送装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）の原稿給紙台３０上に原稿が存在するときは、それをコンタクトガラス３２上に搬送する。ＡＤＦ（Ｄ）に原稿が無いときにはコンタクトガラス３２上の手置きの原稿を読むために、画像読み取りユニットＣのスキャナー（画像読取部）を駆動し、第１キャリッジ３３および第２キャリッジ３４を、読み取り走査駆動する。

そして、第１キャリッジ３３上の光源からコンタクトガラスに光を発射するとともに原稿面からの反射光を第１キャリッジ３３上の第１ミラーで反射して第２キャリッジ３４に向け、第２キャリッジ３４上のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサであるＣＣＤ３６に結像する。読取りセンサ３６で得た画像信号に基づいてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色記録データが生成される。

また、スタートスイッチが押されたとき、もしくはＰＣ２（図９参照）等から画像出力の指示があったとき、ファクシミリ受信によりファクシミリボード（不図示）の出力指示があったときに、中間転写ベルト１０の回動駆動が開始される。この動作と平行して、作像装置２０の各ユニットの作像準備が開始され、そして各色作像の作像シーケンスが開始されて、各色用の感光体ドラムに各色記録データに基づいて変調された露光レーザが投射され、各色作像プロセスにより、各色トナー像が中間転写ベルト１０上に一枚の画像として、重ねて転写される。

このトナー画像の先端が２次転写ユニット２２に進入するときに、記録紙Ｐの先端が２次転写ユニット２２に突入するように、タイミングをはかって記録紙Ｐが２次転写ユニット２２に送り込まれ、中間転写ベルト１０上のトナー像が記録紙Ｐに転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは定着ユニット２５に送り込まれ、そこでトナー像Ｐが記録紙Ｐに定着される。

この際、上述の記録紙は、給紙テーブルＢの給紙ローラ４２の１つを選択回転駆動し、給紙ユニット４３に多段に備える給紙トレイ４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚だけ分離して、搬送コロユニット４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送してプリンタ部Ａ内の搬送コロユニット４８に導き、搬送コロユニット４８のレジストローラ４９に突き当てて止めてから、前述のタイミングで２次転写ユニット２２に送り出される。

また、手差しトレイ５１上に記録紙Ｐを差し込んで給紙することもできる。ユーザーが手差しトレイ５１上に記録紙Ｐを差し込んでいるときには、プリンタ部Ａが給紙ローラ５０を回転駆動して手差しトレイ５１上のシートの一枚を分離して手差し給紙路５３に引き込んで、上述と同様にレジストローラ４９に突き当てて止める。

レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、用紙の紙粉除去のためにバイアス電圧を印加することも可能である。例えば，導電性ゴムローラを用いバイアスを印加する。直径１８mmで、表面を１mm厚みの導電性ＮＢＲゴムとする。電気抵抗はゴム材の体積抵抗で１０９Ωcm程度である。このようにバイアスを印加したレジストローラ４９を通過した後の紙表面は，若干マイナス側に帯電している。

よって、中間転写ベルト１０からシートへの転写では、レジストローラ４９に電圧を印加しなかった場合に比べて転写条件が変わり転写条件を変更する場合がある。中間転写ベルト１０には、トナーを転写する側（表側）には−８００Ｖ程度の電圧を印加し、紙裏面側には転写ローラ（一次転写ローラ）１１によって＋２００Ｖ程度の電圧を印加する。

定着ユニット２５で定着処理を受けて排出される記録紙Ｐは、切換爪５５で排出ローラ５６に案内して排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５でシート反転ユニット２８に案内し、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。

一方、画像転写後の中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーは、中間転写体クリーニングユニット１７で除去し、再度の画像形成に備える。

なお、図１では、カラー・タンデム方式・中間転写方式の画像形成装置を例に挙げているが、モノクロ色、カラーであっても１ドラム式の感光体による画像形成、あるいは中間転写ベルトを用いず感光体から記録紙に転写する直接転写方式等の画像形成装置に対しても、本発明は適用可能である。

＜光書込み装置（プリントヘッド）＞
図２は、図１に示すプリントヘッド２１及び感光体４０を上下反対にした図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図を示す。

光書込み装置であるプリントヘッド２１は、図２、図３に示されるように、一例として、ＬＥＤ装置６０、ロッドレンズアレイ７１、ハウジング７０などを有している。

ハウジング７０は、図２（ｂ）に示されるように、一例として、図中下側であって、＋Ｚ側（画像形成装置１に設置した状態で上側）に開口する略直方体形状の箱形部材から成る。

ＬＥＤ装置６０は、ハウジング７０内に収容されている。ここで、ハウジング７０として、外部からの電気的な外乱ノイズ（例えば、対応する帯電装置からの高電圧ノイズ）に対して、該外乱ノイズを遮蔽するような導電性を有するもの（例えば導電性を有する材質からなるもの、導電性を有する表面処理加工が施されたものなど）を採用することにより、耐ノイズ性を向上させることができる。

ＬＥＤ装置６０は、一例として、図２（ｂ）に示されるように、第１の基板６１上に、複数のＬＥＤアレイチップ６２、複数の駆動ＩＣ６５、及びケーブル接続用コネクタ６６が実装されている。

第１基板６１としては、一例として、ガラスエポキシを主成分とする細長いプリント基板が用いられている。

複数のＬＥＤアレイチップ（ＬＥＤアレイ）６２は、第１基板６１上にＹ軸方向に配列されている。各ＬＥＤアレイチップ６２は、第２基板６３と、該第２基板６３上にＹ軸方向に配列された複数のＬＥＤ素子６４（発光ダイオード素子）とを有している。

即ち、複数のＬＥＤ素子６４がＹ軸方向に配列されている。ここで、ＬＥＤ素子６４は、夫々１画素に対応している。

＜ＬＥＤ装置＞
図３に、図２に示す光書込み装置内のＬＥＤ装置６０の発光面の構成の説明図を示す。

第１基板６１上には、Ｙ軸方向の画像書込幅Ｗ（有効書込領域の幅）に対応して、すなわち有効書込領域全域をカバーするように、複数（例えば数十〜数百個程度）の第２基板６３がＹ軸方向に配列されている。

各第２基板６３上には、複数（例えば数十〜数百個程度）のＬＥＤ素子６４がＹ軸方向に所定間隔Ｐｉ（以下では、隣接素子間隔Ｐｉとも称する）で配列されている（図３の部分拡大図参照）。

詳述すると、複数の第２基板６３は、隣り合う２つの第２基板６３の隣接する２つの端部にそれぞれ位置する２つのＬＥＤ素子６４の間隔、すなわち隣り合う２つの第２基板６３のうち、一方の最も他方側に位置するＬＥＤ素子６４と、他方の最も一方側に位置するＬＥＤ素子６４との間隔（以下では、隣接チップ素子間隔Ｐｔと称する）が隣接素子間隔Ｐｉに等しくなるように第１基板６１上に実装されている。すなわち、全ＬＥＤ素子６４は、等間隔（Ｐｉ）でＹ軸方向に配列されている。

なお、各ＬＥＤアレイチップ６２の第２基板６３のＹ軸方向の幅は、ウェハからの採り個数が最大となるように生産上設定される定型幅となる。すなわち、複数のＬＥＤ素子６４は、所望の画素密度（解像度）で画像が形成される間隔で、第２基板６３を介して第１基板６１上に実装されている。

具体的には、例えば解像度を600dpiとする場合、隣接素子間隔Ｐｉ及び隣接チップ素子間隔Ｐｔを共に42.3μmに設定する必要がある。同様に、例えば解像度を1200dpiとする場合、間隔Ｐｉ、Ｐｔを共に21.2μmに設定する必要がある。

より具体的には、解像度600dpiでＡ４幅（210mm）に書き込むためには、ＬＥＤ素子６４をＹ軸方向に、Ｐｉ及びＰｔの間隔を、42.3μm間隔で４９６０個配列する必要がある。この場合、例えば１００個のＬＥＤ素子６４を有するＬＥＤアレイチップ６２を、５０個実装する必要がある。

同様に、解像度1200dpiでＡ３幅（297mm）に書き込むためには、ＬＥＤ素子６４をＹ軸方向に１４０００個程度配列する必要があり、例えば１００個のＬＥＤ素子６４を有するＬＥＤアレイチップ６２を、１４０個実装する必要がある。

ここで、図３におけるＤは、プリントヘッド２１の全露光幅である。 全露光幅Ｄは、画像書込幅ＷにＹ軸方向のマージン分（レジスト調整幅、取付誤差）を加えた値に設定されている。

具体的には、Ａ３サイズの画像を形成する場合には、画像書込幅W=297mm、全露光幅Ｄ＝302mm以上（画像書込幅Ｗ＋5mm以上）とすることが好ましい。ここで、「以上」としたのは、ＬＥＤアレイチップ６２の第２基板６３のＹ軸方向の幅が前述したように定型幅となることから、定型幅の整数倍の幅という意味である。

以上のように複数のＬＥＤアレイチップ６２が実装された第１基板６１は、各ＬＥＤ素子６４の射出方向が概ね−Ｚ方向（画像形成装置１に設置した状態で下側）になり、かつ長手方向がＹ軸方向となるようにハウジング７０に対して位置決めされている。

複数の駆動ＩＣ６５は、一例として、第１基板６１の−Ｚ側の面上における複数のＬＥＤアレイチップ６２の−Ｘ側にＹ軸方向に並べて実装されている。 各駆動ＩＣ６５は、複数のＬＥＤ素子６４を個別に駆動する複数の駆動トランジスタ（不図示）を有している。

ケーブル接続用コネクタ６６（図２（ｂ）参照）は、エンジンボード２００（図９参照）とＬＥＤ装置６０とを接続するための伝送ケーブル６７が接続されるコネクタであり、第１基板６１における複数のＬＥＤアレイチップ６２が実装されている面（−Ｚ側の面）の反対側の面（＋Ｚ側の面）に実装されている。

ロッドレンズアレイ７１は、図２（ｂ）に示されるように、ハウジング７０の上壁に形成された貫通孔に嵌め込まれている。

図４（ａ）に、ＬＥＤ装置６０の電気的な内部ブロックを示す。

図４（ａ）に示すように、ＬＥＤ装置６０の第１の基板６１には、電気的な構成として、ＬＥＤアレイチップ６２と、駆動ＩＣ６５に加えて、ＬＥＤ制御部２２１〜２２４（図９参照）として、ＲＯＭデータ出力制御回路８１と、ＲＯＭ８２が設けられている。

図４（ａ）に示す駆動ＩＣ６５は、シフトレジスター（Ｓｈｉｆｔ ＲＥＧ）８４と、フリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ）８５と、ドライバー８６とを備えている。

図４（ｂ）は、ＬＥＤアレイチップ６２が画像データを露光する動作を行うタイミングチャートを示す。

図４（ｂ）において、画像データ（ＤＡＴＡ）は、前段のＲＯＭデータ出力制御回路８１で、画像データを所望の配列方向の位置まで、駆動ＩＣ６５内のシフトレジスター８４で転送する為に、駆動ＩＣ６５にクロック信号ＳＣＬＫが与えられる。

シフトレジスター８４で所望の位置まで転送された画像データは、次段のＦ／Ｆ８５（フのＬＡＴ信号で保持され、ドライバー８６でストローブ信号ＳＴＢが「Ｈ」の期間、ＬＥＤアレイチップ６２が点灯し露光が行われる。

この信号ＳＴＢが「Ｈ」の期間を可変することで、感光体４０への露光量の強さを調整する事が出来る。

また、通常ＬＥＤアレイチップ６２は複数個のＬＥＤ素子６４が集積されており、各ＬＥＤが発光する光量はＬＥＤ毎に大きくばらつく。これはＬＥＤ素子６４が化合物半導体（ＧａＡｓ等）の複数の元素の混合体からＬＥＤが形成され、その密度等がばらつく事に起因しており、ＬＥＤアレイチップ６２の製造過程（エピ工程）で光量を均一化させる事は非常に困難となる。

この光量バラツキを補正するために、駆動ＩＣ６５のドライバー８６内に各ＬＥＤの発光光量に基づき、ＬＥＤ素子６４を発光する為の駆動電流を補正するための、注入電流補正回路として、ドライバー８６内には、ＤＡＣ８７及び電流制御回路８８が設けられている。

図５は図４（ａ）の駆動ＩＣ６５のドライバー８６内の注入電流補正回路の回路例を示す。

図５において、ＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバータ）８７は、予めＬＥＤ装置６０製造時に内蔵されているＬＥＤアレイチップ６２の全てのＬＥＤの光量を測定する。そして、その測定結果を、複数のＬＥＤ素子６４間の光量バラツキを補正する為の第１の補正値として、ＲＯＭ８２に記憶しておく。ＲＯＭ８２は、第１の光量補正値記憶部８２０（図１０，図２６参照）として機能する。

一方、感光体４０の偏心等による、トナー付着量の濃度変動を、ＬＥＤ光量で正確に調整するために、エンジン特性画像処理部２１１〜２１４（図９，図２５参照）で補正されたデータが、ＲＯＭデータ出力制御回路８１に転送される。

エンジン特性画像処理部２１１〜２１４で補正されたデータと、ＲＯＭ８２で記憶されたデータとが、ＲＯＭデータ出力制御回路８１により加算処理され、駆動ＩＣ６５に転送し、セットされる。

この補正データに基づいて、図４（ｂ）に示すＤＡＣ８７によりＤ／Ａ変換された補正電圧に基づき、ＬＥＤを駆動する為のＬＥＤ注入電流を可変制御し、各ＬＥＤの光量バラツキを補正している。

＜印字プロセスに起因して濃度変動する場合＞
図６は、濃度変動が発生する場合の感光体ドラム４０と現像ローラ２９の様子を示す図である。図６において、（ａ）は感光体ドラム４０の傾き及び偏心を説明するための図であり、（ｂ）は感光体ドラム４０及び現像ローラ２９の形状誤差を説明するための図である。

図１に示す画像形成装置１から出力される画像（以下、出力画像とも称する）の１頁内、頁間において、不要なトナー付着量の濃度変動（トナー濃度変動）が生じる問題がある。

この濃度変動の原因の一つとして、円柱状又は略円柱状の感光体ドラム４０と円柱状又は略円柱状の現像ローラ２９との間のギャップ（間隙）変動が挙げられる。このギャップ変動には、主走査方向（感光体ドラム４０の長手方向）に関するギャップ変動と、副走査方向（感光体ドラム４０の回転方向）に関するギャップ変動とがある。

そこで、先ず、主走査方向に関する濃度変動について考える。この濃度変動の要因の一つとして、円筒状の感光体ドラム４０及び現像ローラ２９の配置の平行度が挙げられる。感光体ドラム４０と現像ローラ２９とが相対的に平行に配置されていないとき、上記ギャップは主走査方向に関して異なる。この場合、主走査方向に関して現像能力が異なるため、主走査方向に関する濃度変動が発生する。このとき、トナー濃度は主走査方向に沿って線形に変化する。

また、主走査方向の変動の別の要因として、図６（ａ）で示すように、感光体ドラム４０の軸線に対して感光体ドラム４０の回転軸が傾いていることが挙げられる。この場合、主走査方向に関して上記ギャップ変動の位相が異なる。この結果、主走査方向に関して位相が異なる複雑な濃度変動が出力画像に発生する。

次に副走査方向に関する濃度変動について考える。この濃度変動の要因の一つとして、図６（ｂ）で示すように、感光体ドラム４０の偏芯が挙げられる。すなわち、仮に感光体ドラム４０の軸線に対して感光体ドラム４０の回転軸（回転中心）がずれていると、該回転軸から感光体ドラム４０表面までの距離が副走査方向に関して周期的に異なる。この場合、上記ギャップが副走査方向に関して周期的に変動する。このギャップ変動は現像のばらつきとなるため、出力画像に副走査方向に関する濃度変動が生じていた。

また、別の要因として、図６（ｃ）に示されるような感光体ドラム４０の真円性が挙げられる。仮に感光体ドラムの軸線に直交する断面が楕円形であるとする。この場合、感光体ドラム４０の回転方向（副走査方向）に関して上記ギャップが周期的に変動する。このため、現像能力が副走査方向に関して変動し、出力画像に副走査方向に関する濃度変動が生じていた。

上記の図６のような濃度変動や、光量バラツキを補正するために、本発明の画像処理では下記のような補正を行う。図６のように発生する、主走査方向又は副走査方向の濃度変動について、第２の補正値を用いて補正する。

＜感光体偏芯の濃度変動補正＞
図７に感光体４０の偏芯等によって発生する濃度変動を補正する概略ブロック図を示す。

濃度変動を補正するための画像形成装置１内の濃度補正システムは、概略として、コントローラボード１００と、エンジンボード２００と、画像形成エンジン３００と、Ｉ／Ｏ制御部４００と、濃度補正演算部５００と、を備える。

濃度変動検出動作時に、濃度変動検出パターンがエンジンボード２００より出力され、画像形成エンジン３００では、光書込み装置であるプリントヘッド２１のＬＥＤアレイチップ６２内の各ＬＥＤ素子６４によって感光体４０を露光し、現像ローラ２９によって現像され、中間転写ベルト１０に濃度変動検出画像となるトナー像が出力される。この濃度変動検出画像は、ＬＥＤアレイチップ６２側では、図１６（ｂ）に示すように、トナー濃度が段階的に変化するように設定した画像である。

中間転写ベルト１０上に出力されたトナー像を主走査方向の３像高（幅方向に３つの位置）に配置されたトナー濃度センサ３３１を構成する光学センサ２２４５ａ〜２２４５ｃ（図１６（ａ）参照）による濃度検出データがＩ／Ｏ制御部４００に出力され、所定のタイミングでＡ／Ｄ変換器等を通った後、濃度補正演算部５００に出力される。

なおトナー濃度センサ（濃度検出手段）３３１は、無端状回転体である中間転写ベルト１０上に転写されたトナー像の分布を読み取り可能な読取手段である。

感光体４０が回転する際のホームポジション位置を検出する各色の感光体ＨＰセンサ３２１〜３２４の出力と共に、濃度変動の周期や振幅、感光体４０が回転時に偏芯する位相成分等を基に多値画像データに補正する補正データ（粗調）やＬＥＤアレイチップ６２間や、各ＬＥＤ６４の発光光量の補正データ（微調）に演算処理される。

例えば、図８に、図６（ａ）のように軸が傾いている場合の、濃度変動測定用パターンの主走査方向に関する各位置における周期的濃度変動（正弦波近似、振幅及び初期位相を１次関数近似）を示す。このように、濃度変動の周期や振幅、感光体４０が回転時に偏芯偏心する位相成分等を基に多値画像データに補正する。詳細の動作は別述する。

本発明の第１実施形態では、図８で示す位相の補正を表す式と、これらの式から算出可能な後述の式を、２次元の関数である第２のパラメータとして、第２の補正値記憶部（光量補正パラメータ記憶部７６０、図１０参照）に保存しておく。

一方、本発明の第２実施形態では、上記濃度検出結果そのものを用いて作成された光量補正パターンが図式化したものを、補正データとして用いることができるように、図３０に示すように、第２の補正データ記憶部（第２の光量補正値記憶部９０１〜９０４、図２６参照）に、その図式化した補正パターンを保存しておく。

例えば、位相を用いた補正の詳細は、特開２０１３−２３５１６７等で詳述されている。

＜第１実施形態＞
図９は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１の光量補正処理に係る制御ブロック図である。

図９に示すように、画像形成装置１は、コントローラボード１００と、エンジンボード２００と、画像形成エンジン３００と、を有している。

コントローラボード１００と、エンジンボード２００とは、バス９００を介して接続されている。コントローラボード１００には、ＰＣ２がネットワークを介して接続されている。

ＰＣ２は、ユーザーの印字操作に応じて、ＰＤＬ（Page Description Language：ページ記述言語）又はＰＤＦを生成する。

コントローラボード（プリントボード）１００は、メインメモリ１１０と、ＲＯＭ１２０と、メモリコントローラ内蔵ＣＰＵ１３０と、を備える。

エンジンボード２００は、画像処理コントローラ（ＡＳＩＣ）２１０と、各版のＬＥＤ制御部２２１〜２２４と、を備える。

メモリコントローラ内蔵ＣＰＵ１３０は、ＣＰＵ１３１とメモリコントローラ１３４とを内蔵している。さらに、メモリコントローラ内蔵ＣＰＵ１３０は、ＣＰＵＩ／Ｆ１３２、メモリアービター（ＡＲＢ）１３３、ＤＭＡ１３５、バスコントローラ１３６、及び通信コントローラ１３７等も内蔵している。

ＣＰＵ１３１は、画像形成装置１のコントローラボード１００全体の制御や、ＰＣ２から送られてきたＰＤＬ又はＰＤＦを解析し、ＰＤＬの解析結果に基づく描画コマンドを生成し、描画コマンドの生成結果に基づく多値ＣＭＹＫプレーン画像の生成などを実行する。

ＣＰＵ＿Ｉ／Ｆ１３２は、ＣＰＵ１３１のインターフェースであり、メモリアービター１３３を介して、メインメモリ１１０や各種コントローラと接続されている。

メモリアービター１３３は、メインメモリ１１０と各種のコントローラ間の調停を行う。

メモリコントローラ１３４はメインメモリ１１０をコントロールし、メモリアービター１３３を介して、各種コントローラやＣＰＵ１３１と接続されている。

ＤＭＡ(Direct Memory Access)１３５は、メモリコントローラ１３４とバス９００に接続された画像処理コントローラ２１０との間のダイレクトメモリアクセスを行う。

バスコントローラ１３６は、バス９００と接続している各周辺コントローラとのバス９００の調停を行う。

通信コントローラ１３７は、ネットワークに接続されており、ネットワークに接続されたＰＣ２等から各種データやコマンドなどを受け取り、メモリアービター１３３を介して、各種のコントローラに接続されている。

ＲＯＭ１２０は、各種のプログラムや、文字などのフォント情報を格納している。

メインメモリ１１０は、ＰＤＬ、多値ＣＭＹＫプレーン画像、及び画像処理用のパラメータ等を記憶する保存領域を有している。

バス９００は、コントローラボード１００のメモリコントローラ内蔵ＣＰＵ１３０と、エンジンボード２００の画像処理コントローラ２１０とを接続する。

画像処理コントローラ２１０は、バスＩ／Ｆ２１５と、アービターユニット（ＡＲＢ）２１６と、各版（各色）のエンジン特性画像処理部２１１，２１２，２１３，２１４と、を備える。画像処理コントローラ２１０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）で構成されている。

各版の感光体ホームポジションセンサ（感光体ＨＰセンサ、ＨＰセンサ、位置センサともいう）３２１，３２２，３２３，３２４と、を備える。

画像処理コントローラ２１０では、メインメモリ１１０から、バス９００を介して、多値ＣＭＹＫプレーン画像を読み込み、各版のエンジン特性画像処理部２１１〜２１４により画像処理を行い、少値ＣＭＹＫ画像を生成する。そして、各版のＬＥＤ制御部２２１〜２２４を制御し、生成した画像を印刷する。

詳しくは、バスＩ／Ｆ２１５は、バス９００のインターフェースであって、メモリコントローラ内蔵ＣＰＵ１３０と接続する。

ＡＲＢ（アービター）２１６は、バスＩ／Ｆ２１５とエンジン特性画像処理部２１１〜２１４からのバスを介してのメインメモリ１１０のバスアクセスを調停する。

各版のエンジン特性画像処理部２１１〜２１４は、コントローラボード１００のメインメモリ１１０に格納された多値ＣＭＹＫプレーン画像を、バス９００を介して読み込み、各版のプリンタエンジン３０１〜３０４に同期して、各版の画像位置補正処理を行う。さらに、感光体ドラム４０の濃度変動を考慮した光量補正と階調処理を行い階調処理後の少値ＣＭＹＫ画像を各版のＬＥＤ制御部２２１〜２２４に転送する。

また、エンジンボード２００には、画像処理コントローラ２１０と接続された各版のＬＥＤ制御部２２１〜２２４が設けられ、各版ＬＥＤ制御部２２１〜２２４は、各版プリンタエンジン３０１〜３０４をコントロールする。

各版の感光体ＨＰセンサ３２１〜３２４は、印字時の各版の感光体４０の回転を、回転角度から求め、回転の検出結果を、各版のエンジン特性画像処理部２１１〜２１４へ転送する。

画像形成エンジン３００は、各色に対応したプリンタエンジン３０１，３０２，３０３，３０４と、各版の感光体ＨＰセンサ３２１，３２２，３２３，３２４と、を備える。

各版のプリンタエンジン３０１〜３０４は、例えば、図１に示す機構的なプリンタ部Ａに相当し、各色の画像形成動作や、画像形成に必要な検出等の動作を実行する。

＜機能ブロック＞
図１０は本発明の第１実施形態の画像形成装置１の光量補正に係る部分の内部機能ブロック図である。

メインメモリ１１０は、ＰＤＬ記憶部６１１と、多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２と、画像処理用のパラメータ記憶部６１３として機能する。ＰＤＬ記憶部６１１は、ＰＤＬを記憶する。多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２は、多値ＣＭＹＫプレーン画像（色画像）を記憶する。画像処理用のパラメータ記憶部６１３は画像処理用のパラメータを記憶する。

メモリコントローラ内蔵ＣＰＵ１３０は、通信処理部６３１と、描画処理部６３２とを実行可能に有している。通信処理部６３１は、例えば通信コントローラ１３７によって実現され、描画処理部６３２は、ＣＰＵ１３１によって実現される。

エンジン特性画像処理部２１１〜２１４、及びＬＥＤ制御部２２１〜２２４は、夫々ＣＭＹＫ各色に対応して設けられ、図１０では、Ｃ色を例として、Ｃ版のエンジン特性画像処理部２１１、及びＣ版のＬＥＤ制御部２２１を説明する。

エンジン特性画像処理部２１１は、画像位置補正処理部７１０と、多値光量補正処理部７２０と、階調処理部７３０と、閾値記憶部７４０と、レジスタ／メモリアクセス制御部７５０と、光量補正パラメータ記憶部７６０とを実行可能に有している。

ＬＥＤ制御部２２１は、少値光量補正処理部８１０と、第１の光量補正値記憶部８２０とを有している。

エンジン特性画像処理部２１１において、レジスタ／メモリアクセス制御部７５０は、図９に示すＣＰＵ１３１が、各画像処理部が持っているメモリやレジスタにアクセスする為の制御部であり、図９のバスＩ／Ｆ２１５によって接続されている。

Ｃ版閾値記憶部７４０は、Ｃ版階調処理部７３０に必要な閾値マトリックスなどを格納する。

Ｃ版画像位置補正処理部７１０は、図９に示すプリンタエンジン３０１〜３０４に同期して図９のメインメモリ１１０の多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２からＣ版の画像を受け取り、微少回転処理とオフセットＸ，Ｙの位置移動処理を行い、Ｃ版の多値光量補正処理部７２０へ転送する。

傾斜補正部として機能する画像位置補正処理部７１０でＬＥＤの傾きを補正しておくことで、多値光量補正処理部７２０において正確な感光体ドラム４０の位置を合わせた光量補正処理を行う。画像位置補正処理部７１０の詳細について、図１２とともに後述する。

Ｃ版の多値光量補正処理部（多値画像補正処理部）７２０は、画像位置補正処理部７１０からＣ版画像の値を受け取り、Ｃ版の感光体ＨＰセンサ３２１ら印字時の感光体４０の回転角度を受け取り、光量補正処理を行い、補正された多値Ｃ版画像データを階調処理部７３０へ転送する。

詳しくは、多値光量補正処理部７２０は、感光体４０の回転角度と主走査の処理画素カウンタの値により、図７のように生成された第２の光量補正用関数式を用いて演算し、光量補正を行う。多値光量補正処理部７２０の詳細については、図１３とともに後述する。

光量補正パラメータ記憶部７６０は、多値光量補正処理部７２０で使用される、補正パラメータを記憶する。即ち、第２の補正値（補正パラメータ）、光書込み装置２１以外に起因する、複数のＬＥＤ（発光部）アレイ６２によって照射された感光体４０上の光量ばらつきを補正するために、ＬＥＤアレイ６２の発光量を補正する補正パラメータである。本実施形態において、補正パラメータは、感光体ＨＰセンサ３２１の検出結果に対応付けられた２次元の関数である。

階調処理部（ハーフトーン処理部）７３０は、Ｃ版の多値光量補正処理部７２０から多値Ｃ版画像データを受け取り、Ｃ版閾値記憶部７４０から、閾値を読み込み、階調処理（ハーフトーン処理）を実行し、Ｃ版ＬＥＤ制御部２２１へ転送する。階調処理部７３０の詳細については、図１４とともに後述する。

Ｃ版のＬＥＤ制御部２２１において、第１の光量補正値記憶部８２０には、工場出荷時のＬＥＤのハード特性による光量バラツキを補正する補正値（第１の補正値）が記憶されている。即ち、第１の補正値は、光書込み装置２１の複数のＬＥＤ（発光部）６４間の光量ばらつきに起因する、複数のＬＥＤ６４間の光量ばらつきを補正するための補正値である。

少値光量補正処理部８１０は、階調された（ハーフトーン処理）された少値Ｃ画像に、第１の光量補正値記憶部８２０に記憶された補正値（第１の補正値）を用いて、ＬＥＤのハード特性による少値画像補正処理を行い、プリンタエンジンへ転送する。

ここで、実際のプリンタ、ＭＦＰにおいては、濃度変動要因として、プリンタ画像処理や、印字プロセスの影響も受ける。これに対して濃度補正を行う。ただし、印字プロセスの変化に対する補正だけだと、特に工場出荷物の当初は、プリンタ画像処理と印字プロセスの影響から、光量補正が正確にかけられず、画質劣化を起こす可能性があった。

そこで、本発明では、このように２種類の要因に対応して補正を行う。このように第１の補正値として、印字プロセスとは別に光量のばらつきを補正し、印字プロセスの劣化に対する補正をその前に実施することで、出荷時のバラツキと、印字プロセスの劣化の両方に対して補正を行うことができる。

図１１に本発明の第１実施形態の画像形成装置１における、画像処理の流れを示す概略フローを示す。
図１１のステップＳ２〜Ｓ５は、図９のコントローラボード１００で実行され、Ｓ６〜Ｓ１４は、エンジンボード２００で実行される。

まず、ＰＣ２で生成したＰＤＬを生成し、メモリコントローラ内蔵ＣＰＵ１３０の通信コントローラ１２７で実現される通信処理部６３１へ転送する。

画像形成装置１内で、まず、Ｓ１で、通信処理部６３１はＰＤＬを受け取り、Ｓ２で、そのＰＤＬをメインメモリ１１０のＰＤＬ記憶部６１１に格納する。

Ｓ３で、ＣＰＵ１３１で実現される描画処理部６３２は、メインメモリ１１０のＰＤＬを解析し、多値ＣＭＹＫプレーン画像を描画し、描画した多値ＣＭＹＫプレーン画像を、メインメモリ１１０の多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２へ転送し色値ＣＭＹＫを記憶させる（Ｓ４）。

そしてＳ５では、各版のエンジン特性画像処理部２１１〜２１４の各版の画像位置補正処理部７１０は、メインメモリ１１０の多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２から各Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ画像を受け取り指定された角度の回転処理を行い、多値光量補正処理部７２０へ転送する。ＬＥＤの傾斜に基づき、画像も回転させることで、ＬＥＤ位置と画像の位置とが一致した状態で、後段の処理へ移行させることができる。

Ｓ６で、各版のエンジン特性画像処理部２１１〜２１４の多値光量補正処理部７２０は、Ｓ５で画像位置補正処理部７１０によって回転させた各Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ画像の対応する色を夫々受け取る。

また、この動作と平行して、各版の感光体ＨＰセンサ３２１〜３２４は、各版の感光体４０の回転角度を求めて、多値光量補正処理部７２０へ転送する。

多値光量補正処理部７２０は、光量補正パラメータ記憶部７６０で記憶された第２の補正パラメータを受け取り、感光体ＨＰセンサ３２１〜３２４から印字する感光体４０の角度を受け取り、その角度と、各Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ画像に基づいて、多値光量補正処理を行い、階調処理部７３０へ転送する。

各版のエンジン特性画像処理部２１１〜２１４の閾値記憶部７４０には、階調処理部７３０の閾値が記憶されている。

Ｓ７で、各版のエンジン特性画像処理部２１１〜２１４の階調処理部７３０は、Ｓ６の多値光量補正処理部７２０から画像を受け取り、階調処理を行い、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色の少値画像を、ＬＥＤ制御部２２１〜２２４へ転送する。

Ｓ８で、ＬＥＤ制御部２２１〜２２４の少値光量補正処理部８１０は、第１の光量補正値記憶部８２０で記憶された各ＬＥＤ６４のハード特性を参照して、少値画像補正処理を行い、プリンタエンジン３００へ転送する。少値光量補正処理部８１０は、例えばＤＡＣ(Digital Analog Converter)で構成される。

ここで、一般的に、ＬＥＤアレイの工場出荷時の光量補正とプリンタ画像処理と印字プロセスの変動の要因は異なっており、正確な光量補正を行うことが難しかった。

そこで、本発明の実施形態では、図１０に示すように、ＬＥＤアレイの光量補正処理を多値画像補正処理部と少値画像補正処理部を設け、少値画像補正処理部では、ＬＥＤアレイの工場出荷時の光量補正をメインに行う。一方、多値画像補正処理部では、印字されたテスト画像をスキャナーで読み込み元画像の差分から、ＬＥＤの画素ごとの光量補正値を求め、プリンタ画像処理と印字プロセスまで含んだ光量補正処理を実施することにより、ＬＥＤアレイの工場出荷時の光量補正を固定し、多値光量補正処理部でプリンタ画像処理の中に含ませた画像処理を行うことにより、プリンタ画像処理と印字プロセスの変動の補正を行うことで、画質の向上を行うことができる。

＜画像位置補正処理部＞
図１２はエンジン特性画像処理部２１１に含まれる、Ｃ版の画像位置補正処理部７１０のブロック図である。図１２〜図１４では、Ｃ色のエンジン特性画像処理部２１１の内部機能について示しているが、他の色のエンジン特性画像処理部２１２〜２１４も、色の違いによる設定の差異以外は、同様の構成及び機能である。

画像位置補正処理部７１０は、主走査カウンタ７１１と、副走査カウンタ７１２と、座標回転部７１３と、座標移動部７１４と、色アドレス生成部７１５と、色レジスタ７１６と、を実行可能に有している。

第１の主走査カウンタ７１１は、図１０の多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２に格納されたＣ版画像から、主走査方向の画素数の分の主走査カウンタ値を生成する。

副走査カウンタ（バンドラインカウンタ）７１２は、多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２に格納されたＣ版画像から、副走査方向のライン数の分の副走査カウンタ値を生成する。

座標回転部７１３は、主走査カウンタ７１１からの主走査カウンタ値と、副走査カウンタ７１２からの副走査カウンタ値と、各版ごとに異なる回転角度とを受け取る。この回転角度（図１５（ｄ）で「傾斜したＬＥＤ」に相当する角度）は、予め設定されているものであって、例えば、画像処理パラメータ記憶部６１３等で記憶されていてもよい。

そして、座標回転部７１３は主走査カウンタ値をX値として、副走査カウンタ値をY値として、以下の式のように回転したX値，Y値を求め、求めた回転後X値，Y値を座標移動部７１４へ転送する。
回転後Ｘ値＝X*cos(回転角度)-Y*sin(回転角度)
回転後Ｙ値＝X*sin(回転角度)+Y*cos(回転角度)
座標移動部７１４は、座標回転部７１３から受け取った、回転後のX値，Y値に対して、以下の式のように移動するオフセットX値，Y値を加算して、補正後のX値，Y値を求め、求めた補正後のＸ値，Ｙ値を色アドレス生成部７１５へ転送する。
補正後X値＝回転後X値＋オフセットX
補正後Y値＝回転後Y値＋オフセットY
色アドレス生成部７１５は、座標移動部７１４から補正後Ｘ値と補正後Ｙ値を受け取り、図１０の多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２に格納されたＣ版画像のメモリ上のアドレス（属性）を生成し、多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２へ転送する。

色レジスタ７１６は、色アドレス生成部７１５により生成された多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２に格納されたＣ版画像のメモリ上のアドレスにより、多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２から読み込まれた色データを格納する。そして、回転後の色ドレスと、Ｃ版のプレーン画像データを、後段のＣ版の多値光量補正処理部７２０へ転送する。

＜多値光量補正処理部＞
図１３はエンジン特性画像処理部２１１に含まれる、多値光量補正処理部７２０の機能ブロック図である。

図１３に示すように、多値光量補正処理部７２０は、光量補正パラメータ記憶部７６０から補正パラメータが入力され、画像位置補正処理部７１０から画素値（回転された画素値）が入力され、感光体ＨＰセンサ３２１から感光体４０の回転情報が入力されている。

多値光量補正処理部７２０は、第２の主走査カウンタ７２１と、光量補正値演算部７２２とを実行可能に有している。

光量補正パラメータ記憶部（第２の補正値記憶部）７６０は、図８の位相図及び後述する画像処理を用いた光量補正用の関数式（後述の式（１）〜（３）参照）のパラメータを記憶しており、光量補正値演算部７２２へ転送する。

第２の主走査カウンタ７２１は、主走査方向に処理している画素の番号をカウンタ値として、光量補正値演算部７２２へ転送する。

光量補正値演算部７２２は、光量補正パラメータ記憶部７６０から、光量補正用の関数式のパラメータを受け取り、感光体ＨＰセンサ３２１から印字時の感光体ドラム４０の回転角度を受け取り、第２の主走査カウンタ７２１から、主走査方向に処理している画素の番号を受け取って、光量補正演算を行う。

＜階調処理部＞
図１４は、エンジン特性画像処理部２１１に含まれる、階調処理部７３０のブロック図である。

階調処理部（ハーフトーン処理部）７３０は、多値光量補正処理部７２０から画素を取得し、閾値記憶部７４０から閾値を取得する。階調処理部７３０に接続される、Ｃ版閾値記憶部７４０は、閾値として、ディザ閾値を格納している。

階調処理部７３０は、Ｃ版の閾値アドレス生成部７３１と、比較器（＞）７３２とを実行可能に有している。

Ｃ版の閾値アドレス生成部７３１は、Ｃ版の閾値マトリックスの幅と高さと処理している多値画像（カラー画像、多値色画像）の位置を示す副走査カウンタ値と主走査カウンタ値から、各版の閾値マトリックスの座標を求める。そして、Ｃ版の閾値記憶部７４０のアドレスを生成し、Ｃ版の閾値記憶部７４０から閾値を読み込む。

比較器７３２は、Ｃ版の閾値記憶部７４０から読み込まれた閾値と、多値光量補正処理部７２０から読み込まれた光量補正された画素を受け取る。この際、「各版の閾値＜各版の画素値」であれば各版の少値画素値＝"１"を出力し、「各版の閾値≧各版の画素値」であれば各版の少値画素値＝"０"を出力して、階調処理を行い、少値Ｃ画素値を生成する。

＜回転調整例＞
図１５に回転前のＣ版の画像と回転後のＣ版の画像を示す。この回転動作は、図１２に示すＣ版の画像位置補正処理部７１０で実行される。

図１５において、（ａ）は回転前の画像を示し、（ｂ）（ｃ）は、回転後の画像を示し、（ｄ）は傾斜角度を示す。詳しくは、（ｂ）は回転する座標変換のイメージで、（ｃ）の傾斜したＬＥＤと反対の方向に回転する回転演算を行い、リードするＸ，Ｙ座標を演算して、図１５（ａ）の回転前の画像を読み込み、Ｃ）のように回転後の傾斜した画像を生成する。

例えば、回転後の位置（Ｘ＝５、Ｙ＝０）はＸ，Ｙを回転演算してＸ，Ｙ座標を求め，回転前の位置（Ｘ＝５、Ｙ＝１）から読み込む。

この画像位置補正処理部７１０は主走査カウント＝５、副走査カウント＝０の時に、図１５（ｄ）の回転角度を指定されると、回転後Ｘ値＝５と回転後Ｙ値＝１を生成して、対応する画素読み込む。

このような処理をライン方向に主走査方向に０〜主走査幅まで、副走査方向に０〜副走査幅まで行い、図１５（ｃ）の回転後画像のように画像を読み込んでいく。

＜濃度検出センサ＞
図１６（ａ）に、図７に示したトナー濃度センサ３３１の各光学センサの位置を説明するための図である。

トナー濃度センサ３３１は、転写ベルト１０の上方に配置されている。このトナー濃度センサ３３１は、一例として図１６（ａ）に示されるように、３つの光学センサ２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃを有している。

光学センサ２２４５ａは、転写ベルト１０おける有効画像領域内の＋Ｙ側端部近傍に対向する位置に配置され、光学センサ２２４５ｃは、転写ベルト２０４０における有効画像領域内の−Ｙ側端部近傍に対向する位置に配置され、光学センサ２２４５ｂは、主走査方向に関して、光学センサ２２４５ａと光学センサ２２４５ｃのほぼ中央位置に配置されている。ここでは、主走査方向（Ｙ軸方向）に関して、光学センサ２２４５ａの中心位置をＹ１、光学センサ２２４５ｂの中心位置をＹ２、光学センサ２２４５ｃの中心位置をＹ３とする。

感光体ＨＰセンサ３２１〜３２４は、図７に示したように、感光体ドラム４０における回転のホームポジションを検出する。

図１６（ｂ）は、光量補正情報取得処理において、濃度チャートパターン各光学センサから射出された検出用光の軌跡を説明するための図である。なお、このような濃度チャートパターンは、感光体ドラム４０の外周表面の全面に付与されたトナー像を、無端状回転体である中間転写ベルト１０へ転写されることで形成される。

各ＬＥＤ１１からの検出用光は、転写ベルト１０が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度変動測定用パターンを副走査対応方向に沿って照射する。

そして、光学センサ２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ毎に、所定の時間間隔で出力信号を取得し、センサ出力信号からトナー濃度を算出する。

なお各光学センサには、夫々、正反射光受光素子及び拡散反射光受光素子の２つのセンサが設けられているものとする。

＜濃度検出処理フロー＞
図１７に本発明の実施形態の光量補正情報の取得処理に係るフローチャートを示す。図１７のフローチャートは、光量補正情報取得処理の際に、ＣＰＵ１３１によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。なお、光量補正情報取得処理は、ステーション毎に行われるが、各ステーションで同様にして行われるので、ここでは、代表として、Ｋステーションでの光量補正情報取得処理について説明する。

最初のステップＳ４０１では、ある色（例えばブラック）に関して、互いにトナー濃度が異なる複数の領域を有する濃度チャートパターンを、一例として図１６（ｂ）に示されるように、Ｙ軸方向に関して中心位置がＹ２となるように形成する。

図１６（ｂ）では、一例として、濃度チャートパターンは、１０種類の濃度（ｎ１〜ｎ１０）領域を有している。そして、濃度ｎ１が最も低濃度であり、濃度ｎ１０が最も高濃度である。すなわち、濃度ｎ１から濃度ｎ１０にかけて濃度が徐々に高くなる。なお、濃度チャートパターンを形成する際には、各領域の画像面積率は一定で、発光部の点灯時間は濃度に関係なく一定とし、発光パワーのみ異ならして濃度を変化させている。ここでは、濃度ｎ１に対応する発光パワーをｐ１、濃度ｎ２に対応する発光パワーをｐ２、・・・・、濃度ｎ１０に対応する発光パワーをｐ１０とする。

各光学センサのＬＥＤ６４を、設定された濃度になるように点灯させ、ＬＥＤ６４からの光が、転写ベルト１０が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度チャートパターンにおける濃度ｎ１の領域から濃度ｎ１０の領域までを順次照射する
次のステップＳ４０２では、トナー濃度センサ（読取手段）３３１での検出として、正反射光受光素子及び拡散反射光受光素子を含む各光学センサが検出し、その出力信号を濃度補正演算部５００（図７参照）が取得する。

次のステップＳ４０３では、濃度補正演算部５００は、濃度チャートパターンにおける濃度毎に、トナー濃度センサ３３１の各光学センサ内の正反射光受光素子及び拡散反射光受光素子の２つのセンサ信号から、トナーの濃度を演算して求める。

詳しくは、光学センサ毎に、所定の時間間隔で正反射光受光素子及び拡散反射光受光素子の出力信号を取得し、センサ出力信号からトナー濃度を算出する（図１６、図１７参照）。

図１８に、感光体ＨＰセンサ３２１の出力信号及び、濃度変動測定用パターンに対する各光学センサの出力レベルを示すタイミングチャートである。

図１８により、感光体ＨＰセンサ（ホームポジションセンサ）３２１（図７参照）の出力信号から感光体ドラム４０の周期（ドラム回転周期Ｔｄ）が求められる。図１８から分かるように、各光学センサのセンサ出力信号から算出されたトナー濃度は、ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号の周期（ドラム回転周期Ｔｄ）と略同じ周期で周期的に変動する。

そこで、ステップＳ４０４では、感光体ＨＰセンサ３２１〜３２４の出力信号に基づいて、各センサ出力から得られたトナー濃度の周期的変動、すなわち主走査方向の３つの位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３（図１６（ｂ）参照）における副走査方向のトナー濃度の変動（以下、周期的濃度変動と称する）を、感光体ＨＰセンサ３２１〜３２４の出力信号の周期と同じ周期の正弦波として抽出する、すなわち正弦波近似（周期関数化）する。

ここでは、感光体ＨＰセンサ３２１を構成する光学センサ２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ（図１６（ａ）参照）で検出されるトナー濃度を、位相差はないものとして、それぞれ次の式（１）〜（３）で近似して示すこととしている（Ｓ４０５）。

Ｆ１（ｔ）＝Ｓ１ｓｉｎ（２πｔ／Ｔｄ＋ａ） …式（１）
Ｆ２（ｔ）＝Ｓ２ｓｉｎ（２πｔ/Ｔｄ＋ａ） …式（２）
Ｆ３（ｔ）＝Ｓ３ｓｉｎ（２πｔ/Ｔｄ＋ａ） …式（３）
次にステップＳ４０５では、各光学センサの主走査方向の位置と、トナー濃度の正弦波近似式である上記式（１）〜（３）に基づいて、濃度変動測定用パターンの主走査方向の各位置における周期的濃度変動の振幅を求める。ここでは、一例として、濃度変動測定用パターンの主走査方向の各位置での周期的濃度変動の振幅を、主走査方向の３つの位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３における周期的濃度変動の振幅Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に基づいて求められる１次関数Ｓ（ｙ）で近似（線形近似）することで取得することとしている。なお、ｙは、主走査方向の位置である。

図１９に図１８の計測データを、第２の光量補正用に上記式（１）〜（３）を用いて、光量補正用関数式に変換した正弦波近似の波形を示す。

本発明の第１実施形態では、Ｓ４０６でこのように算出した図１９の図を表す式（１）〜（３）を、２次元の関数である第２のパラメータとして、第２の補正パラメータ記憶部（光量補正パラメータ記憶部７６０、図１０参照）に保存しておく。

一方、本発明の第２実施形態では、上記式（３）そのものを用いて作成された光量補正パターンが図式化したものを、補正データとして用いることができるように、図３０に示すように、第２の補正データ記憶部（第２の光量補正値記憶部９０１〜９０４、図２６参照）に、その図式化した補正パターンが記憶されている。

このように算出した光量補正用関数式を用いて光量を調整した図１７のフローの後に、または図式化した補正パターンを用いた光量を補正した後に、後述する図２２、図２３を用いて、光量バラツキを調整するための少値補正を実行する。

したがって、本発明では、計測データを多値画像補正処理によって周期的な濃度変動を抑えた後、少値画像補正処理によってＬＥＤアレイ６２の光量バラツキ補正を行うため、綺麗な画像形成を実現することができる。

＜画像補正処理フロー＞
図２０は図９のエンジン特性画像処理部２１１〜２１４の画像処理のフローチャートである。

Ｓ１０１で、バンドラインカウンタである副走査カウンタ７１２のカウンタ値の初期化をする。これにより、多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２に格納されたＣＭＹＫ画像の副走査方向のライン数のカウンタ値が初期化される。

Ｓ１０２で、主走査カウンタ７１１のカウンタ値を初期化する。これにより、多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２に格納されたＣＭＹＫ画像の主走査方向の画素数のカウンタ値が初期化される。

Ｓ１０３で、画像位置補正処理部７１０は指定された版番号と副走査カウンタ値と主走査カウンタ値と各版の回転角度と各版の移動値により、多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２に格納された各版のＣＭＹＫ画像を、回転後のアドレスを生成し、移動された画像を水平方向に読み込み、多値光量補正処理部７２０へ転送する。

Ｓ１０４で、多値光量補正処理部７２０は、Ｓ１０３で画像位置補正処理部７１０によって画像位置が補正されたＣＭＹＫ値に光量補正処理を行い、階調処理部７３０へ転送する。詳しくは、感光体ＨＰセンサ３２１からの印字時の感光体ドラム４０の回転角を取得するとき、第２の補正パラメータとして設定された近似波形の関数に基づき、光量補正値を算出し、多値画像を補正する。

Ｓ１０５で、階調処理部７３０は、多値光量補正処理部７２０で光量補正処理されたＣＭＹＫ値について階調処理（ハーフトーン処理）を行い、ＬＥＤ制御部２２１〜２２４へ転送する。

Ｓ１０６で、ＬＥＤ制御部２２１〜２２４が、１ライン分の画像データを処理したかどうかを判断する。処理出来ていればＳ１０８の処理に移行し、出来ていなければ、Ｓ１０７で主走査カウンタ７１１の値をカウントアップして、Ｓ１０３の処理に戻る。

そして、Ｓ１０８で、副走査カウンタ７１２が、副走査方向の所定の高さ（カウンタ値）であるバンド高さまで処理したかどうか判断する。処理出来ていれば処理を終了し（ＥＮＤ）、出来ていなければ副走査カウンタ７１２のカウンタ値をカウントアップして（Ｓ１０９）、Ｓ１０２の処理に戻る。

本フローにおいて、ステップＳ１０４での、多値画像補正処理はエンジンドラムやＬＥＤの位置に関係しているので、その前段のステップＳ１０３で、色画像記憶手段の画像の傾斜を補正することで、画質を向上させることができる。

＜階調処理＞
図２１に、コントローラボード１００のメインメモリ１１０の多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２の画像メモリフォーマットと、各版のエンジン特性画像処理部２１１〜２１４の階調処理部７３０により生成された少値Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像メモリフォーマットとを示す。

図２１の上段に示すように、多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２の画像メモリフォーマットはＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの版ごとの色情報の画像フォーマットである。

また、図２１の下段に示すように、少値ＣＭＹＫ画像記憶部の画像メモリフォーマットはＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの版ごろとの色情報のプレーン（面順次）の画像フォーマットである。

なお、少値メモリフォーマットは、図１１に示すようにメモリ等に格納されずに、生成後、すぐに画像処理へ移行される。

＜少値補正処理＞
図２２に、ＬＥＤ制御部の第１のＣＭＹＫ光量補正記憶部８２のフォーマットを示す。このフォーマットを格納する光量補正記憶部８２は図９に示すＬＥＤ制御部２２１〜２２４内に設けられ、図４に示すＲＯＭ８２によって実現される。

このように主走査方向の画素ごとに製造時に内蔵されているＬＥＤアレイ６２（図３参照）の全てのＬＥＤの光量を測定し、その光量バラツキを補正する為に、光量補正値が入っている。光量補正値は図２２のような値が入っている。

図２３に、ＬＥＤアレイにおける第１のＣＭＹＫ光量補正値の設定例を示す。

図２３の１ラインのＬＥＤの中で最も光量が小さいものがＬＥＤｎである場合、その光量を最も小さい光量であるＭｉｎ光量を基準として、基準よりも大きい各画素の光量がＭｉｎ光量になるような縮小率を各画素の光量補正値にする。

この場合、ＬＥＤ１は０．８倍でＭｉｎ光量になるので光量補正値は０．８になり、ＬＥＤ２は０．９倍でＭｉｎ光量になるので、光量補正値は０．９になり、ＬＥＤ３は０．８７倍でＭｉｎ光量になるので光量補正値は０．８７になる。

このように、第１の光量補正では、ＬＥＤアレイ６２の複数のＬＥＤ（発光素子）６４のうち最も発光光量が少ないＬＥＤを基準値よりも低下させつつ、複数のＬＥＤ６４の光量が揃うように多値画像の濃度を補正する。

＜比較例＞
図２４に比較例の光量補正概略フローを示す。

比較例では、少値の階調処理後の画像で描画していた。画像処理部は色変換処理や階調処理を行って描画し、少値ＣＭＹＫプレーン画像を生成後、１ページ単位で蓄積し、エンジンに同期して光量補正処理部へ転送する。光量補正処理部は、図４（ａ）のようにＬＥＤ装置のドライバーにあり、少値プレーン画像と光量補正値を受け取り、ＤＡＣ（デジタルアナログコンバーター）により、アナログ値へ変換され、ＬＥＤへ転送する。

このように、従来の光量補正処理は、少値プレーン画像と光量補正値を受け取り、ＤＡＣにより、アナログ値へ変換され、ＬＥＤへ転送することで行われていた。

言い換えると、補正処理は、少値化後のみ行い、多値画像に対しては光量の調整は行っていなかった。

これに対して、本発明では、上述のように、２種類の要因に対応して補正を行う。詳しくは、本発明では２種類の光量補正処理部として、少値画像補正処理部と多値画像補正処理部を設けている。

この構成により、少値画像補正処理部では、ＬＥＤアレイの工場出荷時の光量補正をメインに行う。一方、多値画像補正処理部では、印字されたテスト画像をスキャナーで読み込み元画像の差分から、ＬＥＤの画素ごとの光量補正値を求め、プリンタ画像処理と印字プロセスまで含んだ光量補正処理を実施することにより、ＬＥＤアレイの工場出荷時の光量補正を固定する。

このように、工場出荷時に測定されたＬＥＤアレイ自身が持つ光量のバラツキを補正する光量補正処理を行うことで、プリンタ画像処理や印字プロセスのバラツキについての補正を正確に行うことが可能になり、画質の向上が可能となる。

一方、多値画像補正処理部でプリンタ画像処理の中に含ませた画像処理を行うことにより、プリンタ画像処理と印字プロセスの変動の補正を行うことで、濃度変動を抑え、画質の向上を行うことができる。

また、ＬＥＤの単体の劣化に伴う光量補正の劣化よりも、プリンタ画像処理や、印字プロセスの影響の方が一般に大きい。そのため、印字プロセスの変動に対して補正する多値画像補正では、粗調を行い、工場出荷時のばらつきを補正する少値画像補正では、微調を行う。

また図２４に示す比較例では、少値画像と光量補正値を読み込みＤＡＣでアナログ値を出力して、アナログ的にＬＥＤの点灯を調整していた。

これに対して、本発明では、デジタル処理で光量補正を行い、ＬＥＤはＯＮ／ＯＦＦ制御のみになる。これにより、各ＬＥＤアレイに対して大量の画素ごとのＤＡＣを必要とせず、低価格で複数のＬＥＤ間の点灯の調整の対応ができる。また、ＬＥＤにＤＡＣを有する場合はそのＤＡＣの精度の低くすることができ、安価なＤＡＣでもＬＥＤ点灯調整の対応ができるため、装置コストを低減することができる。

＜第２実施形態＞
下記、制御の方法が上記とは異なる、第２実施形態の画像処理について説明する。

図２５は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１の画像処理に係る制御ブロック図である。

図９に示す第１実施形態とは、エンジンボード２００において、第２の光量補正用の画像メモリ２３０が設けられている点と、ＡＲＢ２１６の代わりに、メモリコントローラ２１７が設けられている点が異なる。なお、実施形態において、図９に示す構成と共通部分については記載を省略する。

図２５において、画像メモリ２３０は、ＣＭＹＫの各版の光量補正値（第２の光量補正データ）を記憶する、第２の補正値記憶部として機能する。

メモリコントローラ（メモリ制御部）２１７は、画像メモリ２３０を制御して、エンジン特性画像処理部２１１Ａ〜２１４Ａからのメモリアクセスの要求に応える。

図２６に、本発明の第２実施形態の画像形成装置の光量補正の部分の内部機能ブロック図を示す。図２７に本発明の第２実施形態の画像形成装置１における、画像処理の流れを示す概略フローを示す。図２６、図２７において、Ｃ色を用いて、第１実施形態との違いのみを説明する。

画像メモリ２３０は、ＣＭＹＫの各版の光量補正値（第２の光量補正データ）を記憶する、ＣＭＹＫの各版に対応する第２の光量補正値記憶部９０１〜９０４を実現可能な保存領域を有している。

本実施形態では、第２の光量補正値記憶部（第２の光量補正データ記憶部）９０１〜９０４には、図７の概略のように、濃度センサ３３１で検出した濃度を基に算出し、作成した補正用パターンを２次元画像として記憶している。詳しくは、第２の補正値記憶部９０１〜９０４は、多値光量補正処理部７７０で使用される補正データを記憶している。

即ち、第２の補正値（補正データ）は、光書込み装置２１以外に起因する、複数のＬＥＤ（発光部）アレイ６２によって照射された感光体４０上の光量ばらつきを補正するために、ＬＥＤアレイ６２の発光量を補正する補正データである。本実施形態において、補正データは、感光体ＨＰセンサ３２１及びトナー濃度センサ３３１の検出結果から算出され、感光体４０の外周表面に対応付けられた２次元分布図のデータ（２次元画像）である。

本実施形態では、エンジン特性画像処理部２１１Ａ〜２１４Ａに対して夫々、第２の光量補正値記憶部９０１〜９０４が接続されている。

また、エンジン特性画像処理部２１Ａは、画像位置補正処理部７１０と、多値光量補正処理部７７０と、階調処理部７３０と、閾値記憶部７４０と、レジスタ／メモリアクセス制御部７５０に加えて、ラインメモリ（第２の光量補正値ラインメモリ）７８０が設けられている。ラインメモリ７８０は、多値光量補正処理部（多値画像補正処理部）７７０に接続されている。

図２７の概略フローでは、Ｓ６で、多値光量補正処理部７７０からの、画像処理対象となるラインの情報を基に、第２の光量補正値記憶部９０１は、副走査カウンタが示す、ラインの画像データを転送する。即ち、エンジン特性画像処理部２１１Ａのフレームメモリであるラインメモリ７８０は、第２の光量補正値記憶部９０１からライン単位に読み込んで、補正値を記憶する。

そして、Ｓ７で、多値画像補正処理部７７０では、前段の、画像位置補正処理部７１０から転送された多値画像を受け取り、ラインメモリ７８０から、補正値を読み込み、その補正値で、多値画像データを補正し、階調処理部７３０へ転送する。

本実施形態では、２次元の分布パターン（分布図）である第２の補正データを用いて、画像処理で光量補正を行う多値画像補正を行った後、階調し、少値画像と光量補正値を読み込み、少値光量補正として、ＤＡＣでアナログ値を出力して、アナログ的にＬＥＤの点灯を制御することで、２つの要因に対して、２つの手法で対策ができるため、感光体の濃度変動を抑え、画質の向上が可能となる。

＜多値光量補正処理部＞
図２８は、図２５のエンジン特性画像処理部２１１Ａに含まれる、多値光量補正処理部７７０の機能ブロック図である。

図２８に示すように、多値光量補正処理部７７０は、Ｃ版光量補正値アドレス生成部７７１と、主走査カウンタ７７２と、マルチプレクサ（ＭＵＸ）７７３と、乗算器（＊）７７４とを実行可能に有している。

光量補正値アドレス生成部７７１は、感光体ＨＰセンサ３２１から印字時の感光体ドラムの回転角度を受け取り、第２の光量補正値記憶部９０１のアドレスを生成する。

詳しくは、光量補正値アドレス生成部７７１は、感光体４０の回転角度により、図３０に示す光量補正値の反映の開始するライン数を求め、感光体の回転周期にあった光量補正処理を行う。

多値画像補正処理部７７０に接続される、Ｃ版の光量補正値記憶部９０１は、Ｃ版の光量補正値を格納している。この際、図３０のように少なくとも感光体ドラムの回転周期分の光量補正値（補正データ）を格納している。

多値画像補正処理部７７０に接続される、Ｃ版の光量補正値ラインメモリ７８０は、Ｃ版の処理するラインの光量補正値を格納する。Ｃ版の光量補正値ラインメモリ７８０は、Ｃ版光量補正値ラインメモリＡ７８１と、Ｃ版光量補正値ラインメモリＢ７８２とを有する。

Ｃ版の光量補正値ラインメモリ７８０では、Ｃ版光量補正値ラインメモリＡ７８１が処理している間に、Ｃ版光量補正値ラインメモリＢ７８２で次のラインの光量補正値を、Ｃ版の光量補正値記憶部９０１から読み込んで格納している。一方、Ｃ版光量補正値ラインメモリＢ７８２が処理している間に、Ｃ版光量補正値ラインメモリＡ７８１で次のラインの光量補正値を、Ｃ版の光量補正値記憶部９０１から読み込んで格納する。

このように、ラインメモリ７８０において、トグルに処理することにより、パイプライン処理を実現している。

主走査カウンタ７７２は、画像処理を行っている主走査のＸ座標を作成し、各版のＣ版光量補正値ラインメモリＡ７８１と、Ｃ版光量補正値ラインメモリＢ７８２に転送し、版の光量補正値を出力させている。

ＭＵＸ７７３は、光量補正値ラインメモリＡ７８１又はＣ版光量補正値ラインメモリＢ７８２のどちらかの光量補正値を選択し、乗算器７７４へ転送する。

乗算器７７４は、前段の画像位置補正処理部７１０が生成した版の画素に対して、選択された光量補正値で、光量補正を行う。

＜第２実施形態の画像補正処理フロー＞
図２９は図２６のエンジン特性画像処理部２１１Ａ〜２１４Ａのフローチャートである。大まかな流れは、図２０に示す第１実施形態のフローと同様であるが、ステップＳ２０２及びＳ２０５の、多値画像補正処理部７７０における挙動が異なるため、その点を説明する。

本実施形態では、Ｓ２０１で、副走査カウンタ７１２（図１２参照）のカウンタ値を初期化した後、Ｓ２０２で、第２の光量補正値記憶部９０１は、副走査カウンタ７１２が示すラインの画像データを転送する。そして、エンジン特性画像処理部２１１Ａの第２の光量補正値ラインメモリ（フレームメモリ）７８０は、第２の光量補正値記憶部９０１からライン単位に読み込んだ補正値を記憶する。

そして、Ｓ２０３で、主走査カウンタ７１１のカウンタ値の初期化する。

次に、Ｓ２０４では、Ｓ１０３と同様に、画像位置補正処理部７１０は指定された版番号と副走査カウンタ値と主走査カウンタ値と各版の回転角度と各版の移動値により、多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部６１２に格納された各版のＣＭＹＫ画像を、回転後のアドレスを生成し、移動された画像を水平方向に読み込み、多値光量補正処理部７７０へ転送する。

そして、Ｓ２０５では、多値光量補正処理部７７０は、回転された多値画像を受け取り、主走査カウンタの示す光量補正値ラインメモリから、補正値を読み込み、その補正値で、多値画像データを補正し、階調処理部７３０へ転送する。以下のＳ２０６〜Ｓ２１０は、図２０のフローのＳ１０５〜Ｓ１０９同様である。

なお、本フローでは、Ｓ２０８で主走査カウンタ７１１の値をカウントアップして、Ｓ２０４の処理に戻る。一方、Ｓ２１０で、副走査カウンタ７１２のカウンタ値をカウントアップした後は、Ｓ２０２の処理（画像データ転送処理）の前に戻る。

本フローにおいて、ステップＳ２０５での、多値画像補正処理はエンジンドラムやＬＥＤの位置に関係しているための、その前段のステップＳ２０４で、色画像記憶手段の画像の傾斜を補正することで、画質を向上させることができる。

＜２次元補正値＞
図３０は、第２実施形態で第２の補正データ格納される２次元の補正パターンの例である。

この詳細パターンは、図３０に示すように、主走査方向の各位置における光量補正パターンが作成して格納する。

一般的に中間転写ベルト１０上のトナー濃度と発光パワーとは、大体比例関係にあるので、設定した発光パワーと、検出されたトナー濃度に基づいて、主走査方向の各位置における光量補正パターンを作成する。この際、光量補正パターンは、主走査方向の複数位置に個別に対応して複数作成され、格納される。

図３０に示すように、光量補正データは複数点（３点など）の観測点から得た値を近似したものではなく、印字解像度と同等レベル又は同等レベルから少し解像度を落とした１／４、１／８などの解像度で、２次元で分布する光量補正値を有しているものとする。この数値は、実動作での計測は難しい為に工場出荷時などに個別に計測して設定している。

上記の実施形態により、本発明の画像形成装置では、２つの異なる要因に対して、正確な光量補正を実現し、濃度変動を抑えることができる。

また、上記の画像形成装置では、画像形成の対象を用紙として説明したが、画像が形成される記録媒体は、紙に限定されるものではない。例えば、記録媒体とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体や粉体が付着するすべてのものが含まれる。例えば、上記「対象物」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなどであり、液体が一時的でも付着可能な材質であればよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の実施形態の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１ 画像形成装置
２１（２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋ） プリントヘッド（光書込み装置）
２９ 現像ローラ
４０ 感光体ドラム（感光体）
５２ ＲＯＭ（第１の補正値記憶部）
５３ ＲＯＭ（第２の補正値記憶部）
６０ ＬＥＤ装置
６１ 第１の基板
６２ ＬＥＤアレイ（発光部）
６３ 第２の基板
６４ ＬＥＤ素子（発光素子）
６５ 駆動ＩＣ
１００ コントローラボード
１１０ メインメモリ
１２０ ＲＯＭ
１３０ メモリコントローラ内蔵ＣＰＵ
２００ エンジンボード
２１１〜２１４ エンジン特性画像処理部
２２１，２２２，２２３，２２４ ＬＥＤ制御部
３００ 画像形成エンジン
３２１，３２２，３２３，３２４ 感光体ＨＰセンサ（検出手段）
３３１ トナー濃度センサ（読取手段）
４００ Ｉ／Ｏ制御部
５００ 濃度補正演算部
６１１ ＰＤＬ記憶部
６１２ 多値ＣＭＹＫプレーン画像記憶部
６１３ 画像処理用のパラメータ記憶部
６３１ 通信処理部
６３２ 描画処理部
７１０ 画像位置補正処理部（傾斜補正部）
７２０，７７０ 多値光量補正処理部（多値画像補正処理部）
７３０ 階調処理部（ハーフトーン処理部）
７６０ 第２の光量補正パラメータ記憶部
７８０ ラインメモリ
８１０ 少値光量補正処理部
８２０ 第１の光量補正値記憶部
９０１，９０２，９０３，９０４ 第２の光量補正値記憶部（第２の光量補正データ記憶部）

特開２００９−２３１４５号公報 特開２０００−９４７４２号公報 特開２０１４−１７７０８８号公報 特開２０１３−２３５１６７号公報 特開２０１３−２３３６８７号公報

Claims (12)

1. １又は複数の感光体と、
   一軸方向の位置が互いに異なるように配列されている複数の発光部を備えて該複数の発光部それぞれからの光を感光体に照射することで書き込み可能な光書込み装置と、
   前記感光体の回転角度を検出する検出手段と、
   前記光書込み装置の複数の発光部間の光量ばらつきに起因する、前記発光部間の光量ばらつきを補正するために、前記発光部の発光量を補正する第１の光量補正値を記憶する第１の光量補正値記憶部と、
   前記光書込み装置以外に起因する、前記複数の発光部によって照射された前記感光体上の光量ばらつきを補正するために、前記発光部の発光量を補正する補正パラメータを記憶する第２の光量補正パラメータ記憶部と、
   ＰＤＬ又はＰＤＦを解析し、多値色画像を描画する描画処理部と、
   描画された前記多値色画像の色画素を記憶する多値画像記憶部と、
   前記多値画像記憶部により記憶された多値色画像の色画素と、その色画素の位置に対応する前記補正パラメータを読み込み、光量補正処理を行う多値画像補正処理部と、
   前記多値画像補正処理部により生成された補正後の多値色画像に、階調処理を行って少値画像を作成する階調処理部と
   前記階調処理部により処理された前記少値画像の色画素と、その色画素の位置に対応する前記第１の光量補正値を読み込み、光量補正処理を行って、補正後の少値の情報を前記光書込み装置へ送信する少値画像補正処理部と、を備えており、
   前記多値画像補正処理部は、前記第２の光量補正パラメータ記憶部で記憶されている、前記検出手段の検出結果に対応付けられた２次元の関数である前記補正パラメータを、前記感光体の回転角度に基づいて、読み込む
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. １又は複数の感光体と、
   一軸方向の位置が互いに異なるように配列されている複数の発光部を備えて該複数の発光部それぞれからの光を感光体に照射することで書き込み可能な光書込み装置と、
   前記感光体の回転角度を検出する検出手段と、
   前記光書込み装置の複数の発光部間の光量ばらつきに起因する、前記発光部間の光量ばらつきを補正するための、前記発光部の発光量を補正する第１の光量補正値を記憶する第１の光量補正値記憶部と、
   前記光書込み装置以外に起因する、前記複数の発光部によって照射された前記感光体上の光量ばらつきを補正するための、前記発光部の発光量を補正する補正データを記憶する第２の光量補正データ記憶部と、
   ＰＤＬ又はＰＤＦを解析し、多値色画像を描画する描画処理部と、
   描画された前記多値色画像の色画素を記憶する多値画像記憶部と、
   前記多値画像記憶部により記憶された多値色画像の色画素と、その色画素の位置に対応する前記補正データを読み込み、光量補正処理を行う多値画像補正処理部と、
   前記多値画像補正処理部により生成された補正後の多値色画像に、階調処理を行って少値画像を作成する階調処理部と
   前記階調処理部により処理された前記少値画像の色画素と、その色画素の位置に対応する前記第１の光量補正値を読み込み、光量補正処理を行い、補正後の少値の情報を前記光書込み装置へ送信する少値画像補正処理部と、を備えており、
   前記多値画像補正処理部は、前記第２の光量補正データ記憶部で記憶されている、前記検出手段の検出結果から算出され、前記感光体の外周表面に対応付けられた２次元分布図のデータである前記補正データを、前記感光体の回転角度に基づいて、読み込む
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記感光体は円柱状の感光体ドラムであり、
   前記多値画像補正処理部及び前記第２の光量補正パラメータ記憶部は、同一の画像処理回路内に設けられ、
   前記感光体ドラムと接触して、前記感光体ドラムの長手方向と略平行に延伸して設けられる現像ローラと、
   前記感光体と接触可能であって、前記感光体上に形成されたトナー像を転写可能な無端状回転体と、
   前記無端状回転体上に転写された前記トナー像を読み取り可能な読取手段と、
   前記読取手段の読み取り結果から、前記補正パラメータである前記２次元の関数を算出する濃度補正演算部と、をさらに備えており、
   前記光書込み装置の前記該複数の発光部夫々から光を前記感光体ドラムの外周表面へ照射することで形成された潜像に、前記現像ローラでトナーを付着させて現像することで前記感光体ドラムの前記外周表面の全面に付与されたトナー像を、前記無端状回転体へ転写し、
   前記濃度補正演算部は、前記読取手段で前記無端状回転体に形成された前記トナー像のトナー濃度を基に、前記２次元の関数を算出して、前記第２の光量補正パラメータ記憶部に記憶させ、
   前記多値画像補正処理部では、前記２次元の関数を読み込み、前記多値色画像の色画素に対して、前記２次元の関数を用いて演算することにより、前記感光体ドラムの前記外周表面上のトナー付着量の濃度を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記感光体は円柱状の感光体ドラムであり、
   前記感光体ドラムと接触して、前記感光体ドラムの長手方向と略平行に延伸して設けられる現像ローラと、
   前記感光体と接触可能であって、前記感光体上に形成されたトナー像を転写可能な無端状回転体と、
   前記無端状回転体上に転写された前記トナー像を読み取り可能な読取手段と、
   前記読取手段の読み取り結果から、前記補正データである前記２次元分布図のデータを算出する濃度補正演算部と、をさらに備えており、
   前記光書込み装置の前記該複数の発光部夫々から、前記感光体ドラムの外周表面へ照射することで形成された潜像に前記現像ローラでトナーを付着させて現像することで、前記感光体ドラムの前記外周表面の全面に付与されたトナー像を、前記無端状回転体へ転写し、
   前記読取手段で前記無端状回転体に形成された、前記トナー像のトナー濃度を取得し、
   前記濃度補正演算部では、前記読取手段で検出された前記無端状回転体上の前記トナー像のトナー濃度の分布図を基に、印字解像度に対して所定の解像度を有する画像である２次元に分布した２次元の補正値を示す図を、前記感光体ドラムの外周表面に対応付けられた前記２次元分布図のデータとして算出して、前記第２の光量補正データ記憶部に記憶させ、
   前記多値画像補正処理部で、前記２次元分布図のデータを読み込み、
   多値色画像の色画素に対して、夫々の画素に対応する前記２次元分布図内の位置のデータを用いて補正することで、前記感光体上のトナー付着量の濃度を調整する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記第２の光量補正データ記憶部は、前記多値画像補正処理部が設けられる画像処理回路の外に設けられ、
   前記画像処理回路は、前記２次元分布図のデータを前記感光体ドラムの長手方向の列であるライン単位で読み込むラインメモリを備え、
   前記多値画像補正処理部は、前記ラインメモリからライン単位の前記２次元分布図のデータを用いて光量補正を行うことで、少なくとも前記感光体ドラム又は前記現像ローラの少なくともいずれか一方の回転周期ごとに変動する濃度変動に対して補正することができる
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記多値画像補正処理部は、微調の光量補正を行い、
   前記少値画像補正処理部は、祖調の光量補正を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記複数の発光部は、ＬＥＤアレイによって構成され、
   前記ＬＥＤアレイの傾斜の値により、前記多値画像記憶部により記憶された色画素を傾斜させて読み込む傾斜補正部を有しており、
   前記多値画像補正処理部は、傾斜補正された画像を読み込む
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記傾斜補正部により、前記色画素を所定量回転し、傾斜させた読み込みを行った後、
   前記多値画像補正処理部により、前記傾斜補正された画像を読み込み、
   その後、前記階調処理部により階調を処理する
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記発光部は、ＬＥＤアレイによって構成され、
   前記第１の光量補正値記憶部で記憶される前記第１の光量補正値は、少なくとも工場出荷時に測定されたＬＥＤアレイ自身が持つ光量のバラツキを補正する補正値である
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記多値画像補正処理部は、前記ＬＥＤアレイの複数の発光素子のうち最も発光光量が少ない発光素子を基準として、前記基準よりも大きい発光光量を有する発光素子の発光光量を低下させて、前記複数の発光素子の光量が揃うように少値画像の濃度を補正する
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. １又は複数の感光体と、一軸方向の位置が互いに異なるように配列されている複数の発光部を備えて該複数の発光部それぞれからの光を感光体に照射することで書き込み可能な光書込み装置と、前記感光体の回転角度を検出する検出手段と、を有する画像形成装置における光書込み光量調整方法であって、
    第１の光量補正値記憶部に、前記光書込み装置の複数の発光部間の光量ばらつきに起因する、前記発光部間の光量ばらつきを補正するために、前記発光部の発光量を補正する第１の光量補正値を、予め記憶しておくステップと、
    第２の光量補正パラメータ記憶部に、前記光書込み装置以外に起因する、前記複数の発光部によって照射された前記感光体上の光量ばらつきを補正するために、前記発光部の発光量を補正する補正パラメータを、記憶するステップと、
    描画処理部により、ＰＤＬ又はＰＤＦを解析し、多値色画像を描画するステップと、
    多値画像記憶部で、描画された前記多値色画像の色画素を記憶するステップと、
    多値画像補正処理部により、記憶された多値色画像の色画素と、その色画素の位置に対応する前記補正パラメータを読み込み、光量補正処理を行うステップと、
    階調処理部により、前記多値画像補正処理部により生成された補正後の多値色画像に、階調処理を行って少値画像を作成するステップと、
    少値画像補正処理部により、前記階調処理部により階調処理された前記少値画像の色画素と、その色画素の位置に対応する前記第１の光量補正値を読み込み、少値画像の補正処理を行うステップと、を有しており、
    前記多値画像補正処理部は、前記第２の光量補正パラメータ記憶部で記憶されている、前記検出手段の検出結果に対応付けられた２次元の関数である前記補正パラメータを、前記感光体の回転角度に基づいて、読み込む
    ことを特徴とする光量調整方法。
12. １又は複数の感光体と、一軸方向の位置が互いに異なるように配列されている複数の発光部を備えて該複数の発光部それぞれからの光を感光体に照射することで書き込み可能な光書込み装置と、前記感光体の回転角度を検出する検出手段と、を有する画像形成装置における光書込み光量調整方法であって、
    第１の光量補正値記憶部に、前記光書込み装置の複数の発光部間の光量ばらつきに起因する、前記発光部間の光量ばらつきを補正するために、前記発光部の発光量を補正する第１の光量補正値を、予め記憶しておくステップと、
    第２の光量補正データ記憶部に、前記光書込み装置以外に起因する、前記複数の発光部によって照射された前記感光体上の光量ばらつきを補正するために、前記発光部の発光量を補正する補正データを、記憶するステップと、
    描画処理部により、ＰＤＬ又はＰＤＦを解析し、多値色画像を描画するステップと、
    多値画像記憶部で、描画された前記多値色画像の色画素を記憶するステップと、
    多値画像補正処理部により、記憶された多値色画像の色画素と、その色画素の位置に対応する前記補正データを読み込み、光量補正処理を行うステップと、
    階調処理部により、前記多値画像補正処理部により生成された補正後の多値色画像に、階調処理を行って少値画像を作成するステップと、
    少値画像補正処理部により、前記階調処理部により階調処理された前記少値画像の色画素と、その色画素の位置に対応する前記第１の光量補正値を読み込み、光量補正処理を行うステップと、を有しており、
    前記多値画像補正処理部は、前記第２の光量補正データ記憶部で記憶されている、前記検出手段の検出結果から算出され、前記感光体の外周表面に対応付けられた２次元分布図のデータである前記補正データを、前記感光体の回転角度に基づいて、読み込む
    ことを特徴とする光量調整方法。